CDIO工学教学模式在数据库应用技术教学中的应用

1、CDIO工学教学模式在数据库应用技术教学中的应用一、CDIO概述及其基本步骤CDIO是构思(Conceive )、设计(Design )、实施(Implement) 和运用( Operate ) 4 个单词的缩写。“构思”指明客户的需求， 考虑技术、企业战略和制度等因素，不断改进概念、技术和商业 计划；“设计”指制订开发的产品系统所需的各种计划、 图纸和 算法；“实施”指把设计转变为产品的过程，包括硬件制造、软 件编程、测试、检查和验证；“运作”指对产品系统的维护、优 化和淘汰等1。CDIO是“做中学”原则和“基于项目的教育和 学习”的集中体现 2 ，它将工程职业实践环境作为工程教育环 境，通

2、过项目学习的教学方法实施“做中学”， 培养学生的专业 能力、职业道德、学术知识和运用知识解决问题能力、团队工作 能力、 交流能力和系统掌控能力， 旨在培养应用性工程科技人才 3 。CDIO工程教育以产业需求为导向，按照企业的产品开发流 程即构思、设计、实施、运行 4个环节实施项目教学，要求学生 具备通过这 4 个环节进行产品系统开发的能力， 形成初步的应用 学科知识进行设计产品及系统制作的能力。二、CDIO在数据库应用技术课程中的应用1. 以工程能力为目标，构思和调整课程教学目标 课程的教学目标决定课程的教学内容，制定合理的教学目 标，有利于选取适合的教学内容。 数据库应用技术课程在以往教 学

3、中容易出现以下问题：学生在学习过程中缺乏主动性和灵活 性，只是盲目模仿练习教师上课时使用的案例或实现教材中的例 题，没有进行思考和创新；学生学完该课程，仍然不知道在具体 的项目中如何使用数据库， 不能灵活运用数据库技术进行项目的 设计与开发。CDIO工程教育要求学生掌握基础技术中深厚的应 用知识、培养善于“构思设计实现运作”新产品系统的技 能，适应现代化开发环境。因此，我们将该课程教学目标设定为 理解数据库的基本原理， 具备一定的系统分析能力， 掌握数据库 应用系统的设计和开发方法，即具有熟练应用数据库技术构思、 设计、实现、运作小型信息系统管理项目的能力。2. 以项目案例为载体，设计和制订教

4、学方案将CDIO引入到数据库应用技术课程的教学规划和执行过程 中，充分体现其“做中学”、 以“项目案例”为载体组织整个教 学过程、以案例开发过程为驱动来安排教学的内容和方法的教学 思想；加强情景教学和互动教学机制， 调动学生的主动性与参与 性，提高学生的应用能力。在教学过程中， 考虑学生实际状况， 结合其课程特征和应用 方向，我们选取学生比较熟悉的“教学管理系统”项目开发作为 整个教学过程的主线。 根据数据库应用技术的知识点将该项目分 成 8 个不同的子项目，将教学内容巧妙地隐含在每个子项目之 中，依项目任务设计课程教学单元， 课堂上依据案例教学阐释相关知识理论， 强化基础知识认知与应用； 在

5、实验过程中逐步实现 “教学管理系统”项目， 有层次、 有梯度地引导学生掌握各知识 点的技能。 围绕“教学管理系统”项目的设计与开发， 按照“认 识体验技术经验”的顺序组织课程内容。首先，介绍数据库基础知识；其次，从实际出发分析该系统建立的目标，确定数 据库需要的数据表及其字段， 系统需实现的功能模块， 包括数据 查询、录入、修改与打印等，融入课程知识点，设计实现这些功 能的案例， 让学生在完成案例实践中体会设计与开发的乐趣， 掌 握相关技术，逐渐积累经验。整个教学过程，既是传授基础知识 的过程， 又是利用数据库技术解决问题的过程。 因为教学管理涉 及的业务领域和工作任务是学生所熟悉的， 因此学

6、生比较容易进 入工程角色，激发学习的热情。该项目是一个浓缩的、贴近学生 生活的、 容易理解和掌握的数据库系统， 其基本模块包括学生基 本信息管理、教师管理、课程管理、选课成绩管理等，同时在学 习的过程中可以让学生根据自身理解和实际情况对该系统功能 进行拓展，进一步实践 CDIO构思、设计、实现、运作4个环节。依据数据库应用技术课程内容和开发数据库应用系统的工 作过程，我们将“教学管理系统”项目分解成如表 1 所示的子项 目和相应的工作任务：表 1 分阶段子项目工作任务安排3. 以项目实训为中心，完善和实施实验教学体系CDIO注重实践性教学，主张课程实验教学应该从具体实际 出发，然后上升至理论，

7、最后再回到实际操作中来，以创作最终 产品为教学目标4。通过建立CDIO项目库，分为基本项目学习、 项目实训、项目实习 3 个实践环节将理论教学与实践教学紧密结 合，以使学生充分获得与职业相关的工作经验。基本项目学习主要是在平时上机实验中通过“教学管理系 统”示范项目的各个子项目实施“做中学”， 从而使学生掌握课 程基本知识和技能， 逐步完成教学中示范项目的设计与开发， 经 历项目开发的全过程， 具备全面理解和运用学科知识的能力。 考 虑到每位学生都要求熟练掌握数据库应用技术基本知识与操作 技巧，因此在该阶段主要以个人形式实现项目的分阶段任务， 通 过完成分阶段任务，逐步完成教学管理系统项目的设

8、计与开发。 为了激发学生学习自主性和积极性， 鼓励学生自行构思设计对该 系统功能进行拓展， 如增加教师论文管理模块、 教师参与课题管 理模块、院系管理模块等。项目实训是整个实验教学体系的中心。课程基础教学结束 后，需要具体而严格的实训教学强化学生实践能力培养，促成 CDIO学习效果的形成。项目实训是在项目学习的基础上，通过 项目小组的形式进行学习探讨，从项目构思、设计、实现、运行 四个环节展开项目管理过程， 学生自主安排项目进程， 培养学生 的知识综合应用能力和团队协作能力。 项目实习是指进一步学习“ Web应用程序设计”等后续课程后，到实习基地或企业进行考 察，适当给学生分配一些具体事务，

9、让学生将所学的技术知识现实化，加深对专业理论知识的认识和理解， 熟悉企业的工作流程 和运行模式，学习采用企业运作模式进行项目需求分析、设计、 开发和测试的完整过程训练和管理， 使学生的技术能力和综合素 质有较大提高。4.在运作中实施CDIO工程能力评价CDIO注重能力的培养，因此不同的能力要用不同的方法进 行评价。CDIO倡导多样化的考评体系。考核评价方式要朝着有 利于培养创新能力、 实践技能、 解决实际问题能力为原则进行改 革。本课程的考核方式也是基于多方面的，综合笔试、子项目实 施情况、项目构思与设计展示、项目汇报与答辩、学生的自评与 互评、教师与企业工程师的评价等多种方式， 用不同的方法

10、衡量 学生的专业知识、个人自身能力、团队合作能力、设计项目和开 发系统的能力。三、CDIO在教学实施中应注意的问题1. CDIO 工程教育的实施需要教师提升自身的项目经验 我校制定了相关政策，大力支持和鼓励教师到企业进行锻 炼，增强实际动手能力， 同时在项目实训或项目实习阶段采取让 相关企业的工程师引进企业真实项目来校进行指导， 缩小课程与 实际工作岗位的差距。CDIO项目教学的宗旨是让学生发现问题、 提高技能，因此教师在项目实施过程中， 要注意把握指导的尺度， 有效引导学生，既不能完全“教”学生，也不能放任学生，应将 自己的指导与鼓励学生自主设计、主动实践有机结合起来。2. 学生在学习过程中应充分发挥主观能动性提倡“自主设计、自己动手、自由探索”，提高学生分析、 解决问题的能力， 还要鼓励学生积极参与项目小组活动， 将个人 职业技能与小组协作能力紧密结合，不断提升CDIO工程能力。3. 以课程学习网站为辅助平台，注重工学结